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Blei-Säure

Das Blei-Säure-Prinzip wurde bereits 1854 von dem deutschen Mediziner und Physiker Wilhelm Josef Sinsteden als wiederaufladbares Batterie System erkannt. Er experimentierte mit zwei Bleiplatten, Säure und einer Spannungsquelle. Mehr als 15 Jahre später wurde es in eine technisch nutzbare Form gebracht. Anwendung finden konnte das System jedoch erst nach Erfindung des elektrischen Generators (1856, entwickelt von Werner Siemens). Nach mehr als 100 Jahren Entwicklungsarbeit entstand schließlich der Bleiakkumulator. Er wurde in vielen Bereichen zum idealen Sekundärbatteriesystem mit hoher Zuverlässigkeit und Gebrauchsdauererwartung im mobilen und stationären Bereich.

Mobile Einsatzbereiche:

  • Starterbatterien für Autos
  • Starterbatterien für Elektrofahrzeuge (Rollstühle, Elektrofahrräder, Elektroautos, Gabelstapler, U-Boote)
Stationäre Einsatzbereiche:
  • unterbrechungsfreie Stromversorgung (Notstromversorgung, Alarmanlagen)
  • zentrale Stromversorgungssysteme für Notbeleuchtung
  • Solarbatterien in Photovoltaikanlagen (Inselanlagen)

Der Bleiakkumulator besteht aus einer Plus- und einer Minuselektrode (Blei bzw. Bleioxid wenn geladen) und dem Elektrolyt (verdünnte Schwefelsäure). Die Wirkung passiert durch einen chemischen Prozess zwischen Blei und Säure. Die Baugröße hängt von der Anwendung ab (Kernkraftwerk oder Autostart).

alte Autobatterie
alte Autobatterie - mediagram - Fotolia.com

Merkmale der Blei-Säure-Systeme

Blei-Säure-Akkumulatoren sind kurz- und mittelfristige Energiespeichersysteme mit einem großen Fassungsvermögen. Sie können große Mengen elektrischer Ladung sicher und günstig speichern und kurzfristig in hoher Stärke wieder abgeben. Bezogen auf ihren geringen Anschaffungspreis und mehrjährige Lebensdauer sind sie zuverlässig und preisgünstig. Leider hat Blei nur eine sehr geringe Energiedichte, so dass eine große Menge Blei benötigt wird. Das macht dieses System sehr schwer. Was bei stationären Anlagen nicht so sehr von Bedeutung ist, spielt im mobilen Gebrauch eine bedeutende Rolle.

Am häufigsten kommt das System heute bei Starterbatterien für Fahrzeuge (mit Kraftstoffverbrennung und für Elektrofahrzeuge) zur Anwendung. Die konstruktive Auslegung und der Zustand des Elektrolyt hängt entscheidend vom Einsatzort ab.

Die Nassbatterie

Der Elektrolyt (die Säure) ist flüssig und kann mit Zellstopfen oder destilliertem Wasser ergänzt werden. Wartungsfreie Batterien hingegen sind hermetisch geschlossen. Bei beiden entweicht Gas, so dass gut belüftet werden muss. Bei der VRLA-Batterie (Valve Regulated Lead Acid Battery - ventilgesteuerte Bleibatterie mit Flüssigsäure) kann das Gas, mittels Überdruckventil, nicht entweichen.

Die Autobatterie sowie alle Bleiakkumulatoren zeichnen sich durch kurzzeitiges Entnehmen hoher Stromstärken aus. Die Batterie ist zuverlässig mit hoher Lebensdauer. Sie altern jedoch, aufgrund der inneren Korrosion, und gelten als Verschleißteil.

AGM-Technologie

Ist das Elekrolyt (die Säure) in einem Vlies gebunden, spricht man von AGM-Technologie. (Absorbant-Glass-Mat-Battery - Batterie mit saugendem Glasmatten-Vlies). Sie findet vor allem Anwendung im Elektrobereich (Motorräder, Fahrräder). Die Batterie bleibt komplett trocken und kann in jeder Lage montiert werden. Es gibt keinen Wasserverbrauch oder hohe Selbstentladung. Gas wird durch die Poren des Vlieses zum negativen Pol gleitet. Bei Bruch treten kein Gas und kein Elektrolyt aus. Sie ist für hohen Kaltstart konstruiert, was im Winter von Nutzen ist. Leider ist sie nicht zyklenfest und sollte, zur Verlängerung der Lebensdauer, nicht tiefenentladen werden.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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Bild Quelle
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Quelle: Wikipedia
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